基于能谱数据内在机理的增强3DTV光子计数CT重建模型

作者:李丹阳; 曾栋; 边兆英; 黄静; 马建华
来源:第十六届中国体视学与图像分析学术会议——交叉、融合、创新, 中国海南海口, 2019-10-17.
DOI:10.26914/c.cnkihy.2019.057995

摘要

光子计数CT (photon counting CT,PCCT)可以获得多个能量通道的数据,在物质鉴别和分解上有较大的优势。由于物质对X射线的衰减与能量相关,因此能谱数据有以下两个特点:①不同能量段(或能量bin)之间的能谱数据存在差异;②不同能量bin的能谱数据存在一定的相关性。因此,基于能谱数据的内在特征,本文利用增强3DTV约束项,构建PCCT重建模型,简称E3DTV-PCCT。特别的,通过E3DTV对能谱数据梯度图的低秩子空间进行约束,来较好的刻画能谱数据低秩性以及各个能量bin噪声的差异性,从而实现更精准的能谱CT重建。同时,考虑到模型的非凸性,本文也提出了基于交替方向乘子(alternating direction method of multipliers,简称ADMM)框架的优化求解算法。基于XCAT的数值仿真实验验证了所提出的E3DTV-PCCT重建模型的有效性。

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